吐爾孫拜克·葉爾達(dá)

摘要：本文從天然產(chǎn)物化學(xué)課程的特點(diǎn)與結(jié)合本院校的特色，根據(jù)本人的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、為了提高教學(xué)質(zhì)量，完成高等教育的培養(yǎng)目標(biāo)，在教學(xué)過程中需重視課程總論的教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，重視運(yùn)用多種教學(xué)方法和手段，突出化合物結(jié)構(gòu)對性質(zhì)的決定作用等方面進(jìn)行了教學(xué)方法的探論、提出了對天然產(chǎn)物化學(xué)的體會(huì)與思考。

關(guān)鍵詞：天然產(chǎn)物化學(xué)；教學(xué)方法；教學(xué)方式；教學(xué)效果

中圖分類號(hào)：O621.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

天然產(chǎn)物化學(xué)是以各類生物為研究對象，以有機(jī)化學(xué)為基礎(chǔ)，以化學(xué)與物理方法為手段研究生物二次代謝的提取、分離、結(jié)構(gòu)、功能、生物合成與修飾及其用途的一門學(xué)科[1]。研究內(nèi)容是各類天然產(chǎn)物的化學(xué)成分、結(jié)構(gòu)特征、理化性質(zhì)、提取分離方法、結(jié)構(gòu)測定以及生物合成途徑。并根據(jù)已闡明的結(jié)構(gòu)成分，按植物親緣關(guān)系在植物界中探尋同類成分，以擴(kuò)大植物的藥用資源，發(fā)掘新的有效成分；研究有效成分在植物體中隨生長季節(jié)、時(shí)間的變化情況等。天然產(chǎn)物有效成分主要來自于植物、動(dòng)物、礦物、微生物和海洋生物，其中以植物來源為主，種類繁多[2]。以中草藥為例，僅《本草綱目》（明，李時(shí)珍）中就記載1892種。《本草綱目拾遺》（清，趙學(xué)敏）又補(bǔ)充1021種[3]。相信隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，這個(gè)數(shù)字還會(huì)不斷變化、發(fā)展。天然化合物結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣，天然產(chǎn)物化學(xué)成分研究又涉及到很多學(xué)科的知識(shí)，因而，學(xué)生普遍感到這門課程比較抽象和枯燥，較難理解和掌握，造成學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)和抵觸情緒。我們在天然產(chǎn)物化學(xué)課程教學(xué)實(shí)踐中，注重理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合，從多個(gè)角度進(jìn)行改革與嘗試，取得了較好的教學(xué)效果。

1. 教學(xué)方法

1.1 講授的原則是“應(yīng)用式的講解”

在本課程中需要學(xué)習(xí)的內(nèi)容很多，知識(shí)面也很廣，屬于一門應(yīng)用學(xué)科。講授的原則是“應(yīng)用式的講解、夠用”。因此，在教學(xué)過程中前期的課程及本課程的內(nèi)容需要一個(gè)全面的了解，內(nèi)容上的取舍要做到心中有數(shù)，重復(fù)的內(nèi)容直接省去，如：色譜分析法在《分析化學(xué)》課程中已經(jīng)學(xué)過，所以在該課的教學(xué)中，講授各類天然產(chǎn)物化學(xué)成分的色譜檢識(shí)方法時(shí)，可進(jìn)行應(yīng)用式的講解。這樣，在教學(xué)時(shí)間有限的情況下，可以高效的完成教學(xué)目標(biāo)。

1.2 豐富內(nèi)容增加學(xué)生學(xué)習(xí)興趣方法

天然產(chǎn)物化學(xué)這門課本身比較枯燥泛味，難懂，學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)很難產(chǎn)生興趣，所以在學(xué)習(xí)這一類專業(yè)時(shí)，可以充分運(yùn)用多媒體工具，愛課件中加入原植物、藥材的圖片，借助多媒體工具將天然產(chǎn)物的性狀展示出來。通過圖片來吸引學(xué)生的注意力、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、加深對各種天然產(chǎn)物的印象。在學(xué)習(xí)一些重要的產(chǎn)物時(shí)，可以介紹它的發(fā)現(xiàn)過程，激起學(xué)生對天然產(chǎn)物研究的熱愛。如在講授萜類化合物時(shí)，我們介紹了青蒿素和紫杉醇一波三折的發(fā)現(xiàn)過程，鼓勵(lì)學(xué)生要克服困難，積極探索。

1.3. 舉辦講座擴(kuò)展學(xué)生視野方法

現(xiàn)今，天然產(chǎn)物的研究發(fā)展很迅速，從最初的單純化學(xué)模式逐漸過渡到化學(xué)生物綜合領(lǐng)域。除了最基本的理論知識(shí)教學(xué)，我們還可以為學(xué)生開設(shè)講座，包括一些現(xiàn)代分離新技術(shù)、新的篩選方法、新的結(jié)構(gòu)鑒定技術(shù)的介紹，如超臨界流體萃取技術(shù)，逆流色譜分離方法，高效液相-核磁共振聯(lián)用技術(shù)及FRET方法在天然產(chǎn)物活性篩選中的應(yīng)用等[4]，此外，還有生物合成研究的進(jìn)展及天然產(chǎn)物化學(xué)生物學(xué)的研究概況等。通過講座的介紹，開拓學(xué)生的視野，可以使學(xué)生更好地理解這門學(xué)科，也可以激發(fā)學(xué)生對研究的興趣，并且從事相關(guān)工作。

1.4 結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法

天然產(chǎn)物化學(xué)本身就是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，需要通過實(shí)驗(yàn)的方法來更深的理解理論知識(shí)。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式是學(xué)生們連續(xù)的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，完成一類化合物的提取和分離，但在過程中學(xué)生們主要是按照實(shí)驗(yàn)講義進(jìn)行操作，主動(dòng)思考不多，失去主動(dòng)性。所以針對這些情況，實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法需進(jìn)行改進(jìn)，首先該表傳統(tǒng)的教學(xué)方式，在實(shí)驗(yàn)講解中結(jié)合老師自己的科研工作、學(xué)生的畢業(yè)論文等，再者學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績不再以單純的實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績?yōu)橹鳎梢约由蠈W(xué)生的課堂表現(xiàn)，如課堂提問、學(xué)生講解、教師總結(jié)來監(jiān)督學(xué)生的預(yù)習(xí)情況。最后在作業(yè)中讓學(xué)生設(shè)計(jì)単體分離實(shí)驗(yàn)，確定可行的分離方法。如“從茶葉中提取咖啡因”、“從丹參中分離丹參酮”等。這樣可以鍛煉學(xué)生的自我思維能力。同時(shí)，我們在學(xué)生的綜合訓(xùn)練中加入天然藥物化學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生能夠進(jìn)一步了解天然產(chǎn)物化學(xué)和其他學(xué)科的相關(guān)性。

1.5學(xué)生實(shí)踐與教師科研相結(jié)合方法

同一般實(shí)驗(yàn)教學(xué)相比，天然產(chǎn)物化學(xué)在科研領(lǐng)域的要求比較系統(tǒng)化。為了讓學(xué)生更好地了解天然產(chǎn)物化學(xué)的研究思路和方法，我們通常將實(shí)驗(yàn)室對學(xué)生進(jìn)行開放，同時(shí)選擇一些學(xué)生和老師一起進(jìn)行科研實(shí)驗(yàn)。將科研與教學(xué)相結(jié)合，不但調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性，而且有益于課題的順利進(jìn)行。例如，讓學(xué)生參與到本學(xué)院的天然產(chǎn)物有關(guān)研究課題、“老師的國家級(jí)、省部級(jí)研究課題”等課題的研究中來，通過實(shí)踐的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以熟練地掌握各種填料的適用范圍及各種色譜的操作方法，如高效液相色譜儀及酶標(biāo)儀、紫外分光光度計(jì)等儀器的操作方法，將很多內(nèi)容不再是停留在理論課上，而是將理論和實(shí)踐結(jié)合起來，這樣的模式可以達(dá)到雙贏的效果。

2.6. 聯(lián)系生活，增加實(shí)例方法

學(xué)生在面對枯燥的理論知識(shí)時(shí)，老師要做的是，去激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，我認(rèn)為，再涉及理論教學(xué)時(shí)可以將一些實(shí)際的案例作為補(bǔ)充，讓學(xué)生們更好地掌握所學(xué)的知識(shí)，也可以豐富學(xué)生的課外知識(shí)面。如：介紹廣泛使用的、天然來源的藥物如青蒿素、奎尼丁、紫杉醇等內(nèi)容，在介紹這些物質(zhì)時(shí)可以聯(lián)系實(shí)際的生活，讓學(xué)生們知道天然藥物化學(xué)與生活息息相關(guān)，從而對這門課產(chǎn)生重視感。再如：總論部分講述中藥提取方法時(shí)，可以聯(lián)系生活中常見的煮中藥來解釋煎煮法，再以泡藥酒為例介紹冷浸法，然后引導(dǎo)學(xué)生對兩種方法進(jìn)行對比，從而通過比較得出不同方法的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。這樣不僅可以活躍課堂教學(xué)的氣氛，還可以引起學(xué)生的興趣，提高教學(xué)的質(zhì)量。在教學(xué)過程中，通過案例使學(xué)生明白先“做人”再“學(xué)學(xué)問”的道理。在講述生物堿這一章節(jié)時(shí)，以鴉片為例，講述了各種毒品的危害，讓學(xué)生真正意識(shí)到毒品的巨大的危害，讓學(xué)生遠(yuǎn)離毒品；同時(shí)教育他們要合理運(yùn)用自己學(xué)到的化學(xué)知識(shí)，不可以制造毒品，害人害己。這樣教學(xué)不僅是“授業(yè)”，而且起到了“傳道”的作用。

1.7 . “以問題為基礎(chǔ)”的教學(xué)方法

我院的天然產(chǎn)物化學(xué)在大四年級(jí)開設(shè)，這是學(xué)生們已經(jīng)有了一定的相關(guān)知識(shí)基礎(chǔ)。教師應(yīng)該將重心放在培養(yǎng)學(xué)生思考問題和解決問題的能力。所以在教學(xué)過程中，教師應(yīng)與學(xué)生多互動(dòng)，多提問，調(diào)動(dòng)學(xué)生思考問題的積極性。例如當(dāng)我講述生物堿成分的時(shí)候會(huì)提問學(xué)生：“大家都知道吸煙有害健康，那大家知道是為什么嗎？”學(xué)生回答說：“因?yàn)橄銦熤泻心峁哦　?。我接著提問：“那么尼古丁屬于我們天然藥物化學(xué)里的哪一類成分?。俊睂W(xué)生通過查閱資料后得出結(jié)論，是尼古丁又名煙堿，是一種生物堿。這種教學(xué)方式，鍛煉了學(xué)生迅速思考的能力。

2. 教學(xué)方式

2.1 研究式教學(xué)方式

通過實(shí)驗(yàn)及創(chuàng)新性課題，使學(xué)生參與到實(shí)驗(yàn)中，通過實(shí)驗(yàn)選題、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)課題事件中，通過對課題的研究培養(yǎng)學(xué)生提出問題、解決問題的能力，并鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。依托實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)，構(gòu)建“綜合驗(yàn)證—全面開放—自主設(shè)計(jì)—協(xié)作創(chuàng)新”多層次的實(shí)踐教學(xué)體系，鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力、獨(dú)立思維能力和創(chuàng)新能力。

在實(shí)驗(yàn)課中，降低驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的學(xué)時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力。增加綜合性實(shí)驗(yàn)的比例，使學(xué)生的綜合能力得到提高。增加設(shè)計(jì)性試驗(yàn)的比例，鍛煉學(xué)生的自主能力。對學(xué)有余力的學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，使他們有更多的實(shí)驗(yàn)機(jī)會(huì)；在這樣的基礎(chǔ)上，學(xué)生們可以自行組隊(duì)、自行選題，進(jìn)行創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)；通過開放性實(shí)驗(yàn)，充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造力和想象力，為學(xué)生的創(chuàng)新思維提供條件，也增強(qiáng)了團(tuán)結(jié)合作的能力。充分應(yīng)用現(xiàn)代教育技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)信息，為學(xué)生提供各種學(xué)習(xí)資料，增加師生互動(dòng)平臺(tái)。

在進(jìn)行本學(xué)科的教學(xué)過程中均采用多媒體課件，如flash或photoshop等軟件，使用這些多媒體工具可以使講課更生動(dòng)形象，使學(xué)生更容易理解，提高學(xué)習(xí)效率。本課程講授的是天然產(chǎn)物的分離和提取，可以運(yùn)用動(dòng)畫，來幫助學(xué)生理解難以想象的流程，使虛擬的流程形象化。

2.2 開展問題討論方式

由老師提出一些實(shí)驗(yàn)方面的討論題目，也可以以學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果或?qū)嶒?yàn)中的錯(cuò)誤操作，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析并解決所提出的問題。讓學(xué)生去尋找答案，展開討論。如用20%H2SO4加熱水解蕓香苷時(shí)，為什么會(huì)出現(xiàn)渾濁→澄清→渾濁或沉淀現(xiàn)象？為什么有的實(shí)驗(yàn)組產(chǎn)率高，有的實(shí)驗(yàn)組產(chǎn)率低？薄層色譜時(shí)，容器空間飽和后，將容器蓋子打開來調(diào)整薄板位置，沒有重新飽和而直接展開，對色譜結(jié)果有什么影響？討論這些問題結(jié)合理論講授。

討論式教學(xué)可以促進(jìn)學(xué)生們之間的合作，高效的完成任務(wù)。“三個(gè)臭皮匠頂個(gè)諸葛亮”。在醌類化合物酸性、生物堿堿性的學(xué)習(xí)中可以設(shè)計(jì)討論，教師寫幾組結(jié)構(gòu)式，學(xué)生分組討論，最后評估總結(jié)，學(xué)生對酸、堿性強(qiáng)弱的比較會(huì)有較深的理解，可以促進(jìn)堿提酸沉法、酸提堿沉法的理解，進(jìn)一步加深對PH梯度萃取法的掌握。

2.3 設(shè)立興趣小組學(xué)習(xí)方式

對于學(xué)有余力的學(xué)生，成立開放性實(shí)驗(yàn)小組，鼓勵(lì)學(xué)生自主動(dòng)手查閱資料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)思路。如2012級(jí)部分學(xué)生設(shè)計(jì)了金銀花中綠源酸的提取分離、銀杏葉中有效成分的提取，胡椒堿的提取分離，雖然結(jié)果并不是很理想，但是調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。

2.4 激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)潛力方式

我院位于伊犁河畔，有豐富的天然藥物資源，所以有條件舉辦植物圖片展活動(dòng)。也可以采集藥用植物制作成標(biāo)本，配上文字說明，豐富學(xué)生的課外知識(shí)，也鍛煉了實(shí)踐能力，也可以去了解植物中的化學(xué)成分，然后到化學(xué)實(shí)驗(yàn)室去驗(yàn)證，激發(fā)學(xué)生的探索能力。

2.5教學(xué)中存在的問題解決方式

天然產(chǎn)物化學(xué)是化學(xué)專業(yè)的一門專業(yè)選修課程，它是一門實(shí)驗(yàn)性很強(qiáng)的學(xué)科。但因?yàn)檎n時(shí)有限、思想上不重視并且教師也只有理論性的知識(shí)，所以沒有實(shí)驗(yàn)課是不行的。事實(shí)證明，通過實(shí)驗(yàn)的方法有助于加深學(xué)生對基礎(chǔ)理論知識(shí)的理解，更能提高學(xué)生的動(dòng)手能力和學(xué)生應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)分析和解決專業(yè)問題的能力。因此，在以后的天然產(chǎn)物化學(xué)教學(xué)工作中要安排實(shí)驗(yàn)課，認(rèn)真做好實(shí)驗(yàn)課的課前準(zhǔn)備工作，學(xué)生參與老師或本學(xué)院的天然產(chǎn)物有關(guān)課題方面給學(xué)生提供方便與條件，不但要加深學(xué)生對知識(shí)的理解，更要注重學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力、理論和實(shí)際結(jié)合提高學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)與動(dòng)手創(chuàng)新能力。

【參考文獻(xiàn)】

[1]吳立軍.天然藥物化學(xué)[M].5版.北京：人民衛(wèi)生出版社，2008：1.

[2]楊宏健.改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容與方法， 創(chuàng)建新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式[J].實(shí)用預(yù)防醫(yī)學(xué)，2005，12（1）：201-203.

[3] 張金慧，溫景峰，敬美蓮.《天然藥物化學(xué)》教學(xué)方法初探[J].中醫(yī)藥導(dǎo)報(bào)，2012，18（6）：129-130.

[4]劉湘，汪秋安.天然產(chǎn)物化學(xué)[M].2版.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009.

作者簡介：吐爾孫拜克.葉爾達(dá)（1962-），男，蒙古族，新疆烏蘇市人，博士學(xué)位，新疆伊犁師范學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院有機(jī)化學(xué)教研室 博士、副教授、研究生導(dǎo)師，研究方向：有機(jī)化學(xué)教學(xué)及天然活性物的提取與分離研究、有機(jī)合成研究，主持校級(jí)科研項(xiàng)目9項(xiàng)，省部級(jí)項(xiàng)目1項(xiàng)，國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目1項(xiàng).